Аналіз структурних властивостей зображень
1. Мета і методи аналізу й автоматичної обробки зображень
Необхідно розрізняти обробку зображень, призначених для зорового сприйняття, і обробку в пристроях автоматичного аналізу. В останньому випадку на перший план виходять задачі виділення ознак, формування даних про кількісні характеристики й ін. Головна задача обробки в цьому випадку полягає в підвищенні його якості, оцінюваного візуально.
Обробка зображення часто включає етап попередньої підготовки, що виробляється:
• у координатній або частотній області;
• з уражуванням змісту зображення або без;
• з використанням лінійних або нелінійних алгоритмів обробки;
• з використанням поелементних операторів (діють у межах елемента зображення), локальних операторів (діють у межах окремих вікон у площині зображення) або глобальних операторів (діють у межах всього зображення).
Обробка зображення завершується виділенням тих ознак, що несуть найбільше інформаційне навантаження. У процесі обробки зображення здійснюється його семантичний аналіз. Ефективні операції, які здійснюються з використанням пам'яті:
• корекція геометричних перекручувань;
• перетворення системи координат (ортогональної, полярної й ін.);
• масштабування зображення;
• відеоінтерполяція та ін.
Попередня обробка зображення як етап процедури поліпшення зображення включає
• нелінійні перетворення сигналів зображення для узгодження амплітудних характеристик окремих пристроїв;
• корекція сигналу вздовж зображення (для вирівнювання нерівномірностей, викликаних дефектами висвітлення і чутливості перетворювача зображення);
• операція згортки в просторовій області з локальними операторами вікон (операторами згладжування, усереднення й ін.);
• фільтрація в просторово-частотній області;
• інтерполяція в полі зображення;
• тимчасове підсумовування зображень;
• сегментація зображення й ін.
Перетворення зображень, призначених для автоматичного аналізу, як правило, включає процедури запису його в пам'ять, обробку з затримкою в часі і визначення найважливіших параметрів (ознаковий опис). У процесі автоматичної обробки зображення досліджуваного об'єкта формується список параметрів, часто в матричній формі або у вигляді стилізованого зображення (напівавтоматичний аналіз). Список параметрів формується в залежності від конкретних прикладних задач, тому нижче будуть наведені лише деякі приклади.
Найчастіше використовувані процедури обробки:
• операція згортки в просторовій області;
• фільтрація в просторово-частотній області;
• вирівнювання яскравості по полю зображення;
• нелінійне амплітудне перетворення сигналу зображення;
• операція порівняння з порогом;
• бінаризація зображення;
• рангова фільтрація;
• локальні процедури усереднення;
• градієнтні перетворення;
• інтерполяція зображень у просторовій області;
• інверсія зображення;
• аналіз логічних зв'язків у зображенні;
• підсумовування і вирахування зображень;
• пошук екстремумів у зображенні.
В окрему групу можна виділити геометричні перетворення зображень:
• просторове зміщення;
• масштабні перетворення (збільшення, зменшення);
• обертання.
Процедури функціональних перетворень;
• Фур'є-перетворення;
• косинусне перетворення;
• синусне перетворення;
• перетворення Адамара.
зображення імпульсний сигнал коливання
2. ............